Abaqus 기초 교육 :: Contact 01

안녕하세요.

이번에 설명할 부분은 ABAQUS에서의 접촉해석인 Contact이며, 이 기능은 단품, 조립품 모두에서 이용할 수 있는 기능입니다.

Contact

먼저, 단품의 경우에는 단품 모델 자체에서의 Contact이 일어나는 경우가 있습니다. 그래서, Abaqus에서는 Interaction 모듈 안에서 Self-Contact이라는 항목을 따로 만들어서 단품 자체에서 Contact이 될 때를 인식할 수 있게 만들어뒀습니다. 반면에, 2개 이상의 부품을 가지고 있는 조립품일때는 General Contact이나 Contact Pair의 기능을 이용하여 접촉을 수행할 수 있도록 해줍니다.

General Contact의 경우에는 자동으로 접촉면을 찾아주는 역할을 하여 따로 Master와 Slave Surface의 지정은 필요없지만, Contact Pair의 경우에는 Master와 Slave Surface를 지정해주어야 합니다. 

일반적으로 Rigid Body의 성질을 부여한 강체 조건이나 조금 덜 조밀한 Mesh의 형태를 가지고 있는 것을 Master 면으로 지정해줍니다. 그 이유는 Node(Slave) to Surface(Master)의 경우 Master Surface는 요소면, Slave Surface는 절점을 기준으로 접촉면을 형성하기 때문입니다. 이러한 이유로 Slave Surface의 Mesh가 Master Surface보다 조밀하지 않다면, 아래 그림과 같이 Master Surface가 Slave Surface에 침투하는 형상을 보이게 되며, 이 해석은 믿을 수 없다는 결론을 가지게 됩니다.

Fig1. Master Surface가 침투되는 예

Fig2. Master Surface가 침투하지 않는 예

위와 같은 방법으로 침투를 최소화할 수 있는 Mesh를 구성하는 것도 하나의 방법이라고 생각합니다. 또한, Contact을 위한 Mesh를 구성하는 요령에 대해서 알았다면, 이제 Contact을 위해 Interaction 모듈에 들어가게 되면, Sliding Formulation이나 Discretization method, Slave Adjustment 등을 볼 수 있습니다. 이 부분에 대해서는 "Abaqus 기초 교육 :: Contact 02"에서 설명해 드릴 수 있도록 하겠습니다.

Contact Workshop

Contact 에 대한 기초 연습 예제입니다. 아래의 동영상을 보고 따라하면 쉽게 이해할 수 있을 것이라고 생각합니다.